Теплогенератор

 

Изобретение относится к области воздухоплавания, может быть использовано при оборудовании монгольфьера и позволяет повысить экономичность и уменьшить загрязнение окружающей среды. Теплогенератор содержит баллон со сжиженным газом, испаритель, коллектор с форсунками, большие стаканы, малые стаканы, дополнительный коллектор с форсунками. Форсунки, большие стаканы и малые стаканы образуют двуступенчатый эжектор. Форсунки дополнительного коллектора размещены в первой ступени эжектора, тангенциально к боковой поверхности малого стакана, в первую ступень эжектора подают дополнительное жидкое топливо, выходящее из форсунок. Жидкое холодное топливо перемешивается с газообразным горячим, испаряется без горения и равномерно распределяется внутри эжектора. В результате такой подготовки топливовоздушной смеси обеспечена более высокая полнота сгорания, т.е. повышается экономичность и уменьшается загрязнение окружающей среды. 2 ил.

Изобретение относится к области воздухоплавания, а именно к оборудованию монгольфьера.

Известен теплогенератор, содержащий коллектор с форсунками, клапаны и испаритель, закрепленные на основании, баллон со сжиженным газом.

Недостатком известного устройства является низкий уровень полноты сгорания при работе на форсажном режиме, что к ухудшает экономичность и увеличивает конструкцию окислов азота и углерода в продуктах сгорания, т.е. увеличивает загрязнения окружающей среды. Это обусловлено тем, что жидкое топливо, подаваемое в центре на форсажном режиме, не успевает достаточно перемещаться с воздухом и создает зону с переобогащенным по топливу составом, что приводит к увеличению длин выгорания топлива и в определенной мере к ухудшению состава продуктов сгорания.

Изобретение позволяет повысить экономичность и уменьшить загрязнение окружающей среды.

Это достигается тем, что теплогенератор, содержащий коллектор с форсунками, клапаны и испаритель, закрепленные на основании, баллон со сжиженным газом, снабжен двухступенчатыми эжекторами, установленными соосно с форсунками и выполненными в виде большого стакана и размещенного внутри него малого стакана, причем в стенках большого и малого стаканов у их оснований выполнены соответственно тангенциальные и входные окна, и дополнительным коллектором с форсунками, соединенным через клапан с жидкостной полостью баллона со сжиженным газом и расположенным между большими стаканами на равном расстоянии от каждого из них в плоскости верхнего среза большого стакана. При этом форсунки дополнительного коллектора размещены в первой ступени двуступенчатого эжектора тангенциально к боковой поверхности малого стакана, а основание имеет вид конической поверхности с отбортовкой по контуру.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый теплогенератор; на фиг. 2 - дополнительный коллектор с форсунками.

Теплогенератор 1 содержит баллон 2 со сжиженным газом, испаритель 3, коллектор 4 с форсунками 5, основание 6, большие стаканы 7, малые стаканы 8, дополнительный коллектор 9, клапан с форсунками 10, клапан 11 с ручкой 12, клапан 13 с ручкой 14. Форсунки 5, большие стаканы 7 и малые стаканы 8 образуют двуступенчатый эжектор 15 с перовой ступенью 16 и второй ступенью 17. Большие стаканы 7 имеют тангенциальные каналы 18, а малые стаканы 8 - входные окна 19.

Устройство работает следующим образом.

Ручкой 12 клапана 11 открывают подачу сжиженного газа из баллона 2 в испаритель 3 и далее в коллектор 4 и форсунки 5. Выходящее из форсунок 5 топливо воспламеняется от устройства розжига (на чертеже не показано), температура вокруг испарителя 3 повышается, жидкое топливо превращается в газообразное в испарителе 3 и теплогенератор 1 выходит на режим с высокой степенью полноты сгорания. С момента розжига теплогенератора 1 начинает работать и двухступенчатый эжектор 15. В первой ступени 16 эжектора 15 газообразное топливо (активная среда) истекает из форсунок 5 во внутреннюю полость малых стаканов 8, эжектируя воздух (пассивную среду) через окна 19. Обмен энергией между активной и пассивной средами происходит внутри малых стаканов 8. Первая ступень 16 эжектора 15 обладает высокой степенью эжекции и обеспечивает разрежение до 0,3...0,4 ати. Истекающий из малых стаканов 8 газ является активной средой для второй ступени 17 эжектора 15. Вторая ступень 17 эжектора 15 имеет низкую степень эжекции и обеспечивает формирование факела на выходе из эжектора 15 и высокую полноту сгорания.

При необходимости увеличения мощности теплогенератора 1, например в полете в зонах с повышенной турбулентностью или для увеличения скороподъемности, ручкой 14 открывают клапан 13 и подают топливо в дополнительный коллектор 9. В этом случае вместе с основным газообразным топливом, выходящим из форсунок 5, в первую ступень 16 эжектора 15 подают дополнительное жидкое топливо, выходящее из форсунок 10. Жидкое холодное топливо перемешивается с газообразным горячим, испаряется без горения, что улучшает подготовку топлива. При этом топливо равномерно распределяется как между двуступенчатыми эжекторами 15, так и внутри каждого эжектора. Кроме того, увеличение массы топлива во второй ступени 17 эжектора увеличивает подсос воздуха и тем самым приблизительно сохраняется концентрация топливовоздушной смеси на выходе.

Формула изобретения

ТЕПЛОГЕНЕРАТОР преимущественно для монгольфьера, содержащий коллектор с форсунками, клапаны и испаритель, закрепленные на основании, баллон со сжиженным газом, отличающийся тем, что он снабжен двухступенчатыми эжекторами, установленными соосно с форсунками и выполненными в виде большого стакана и размещенного внутри него малого стакана, причем в стенках большого и малого стаканов у их оснований выполнены соответственно тангенциальные и входные окна, и дополнительным коллектором с форсунками, соединенным через клапан с жидкостной полостью баллона со сжиженным газом и расположенным между большими стаканами на равном расстоянии от каждого из них, в плоскости верхнего среза большого стакана, при этом форсунки дополнительного коллектора размещены в первой ступени двухступенчатого эжектора тангенциально к боковой поверхности малого стакана, а основание имеет вид конической поверхности с отбортовкой по контуру.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2